4.5 牛顿运动定律的应用（板块模型）导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 4.5 牛顿运动定律的应用（板块模型）导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 357.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-30 10:58:52 | ||
图片预览
文档简介
专题二 板块模型
速度驱动型
地面光滑 速度驱动型
物块有速度
现有一木板B质量为M=1kg，静置于光滑水平面上，现有一质量m=2kg，可视为质点的物体A，以v0=6m/s，从木板左端滑上木板，木板与物体之间的动摩擦因数为μ=0.2，求A恰好不从B上滑下时木板的长度L
对A进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,物块A相对木板B向 (填“左”或“右”)运动,受到 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，摩擦力大小为 （用 μ、m、g表示），由牛顿第二定律可得
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系 = =
对B进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,木板B相对物块A向 (填“左”或“右”)运动,受到 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，摩擦力大小为 （用 μ、m、g表示），由牛顿第二定律可得
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用 μ、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为 ，即 ，可得t =
A、B的位移关系为 ，即 ，可得L=
木板有速度
现有一木板B质量为M=1kg，静置于光滑水平面上，现有一质量m=2kg，可视为质点的物体A，以v0=6m/s，从木板左端滑上木板，木板与物体之间的动摩擦因数为μ=0.2，求A恰好不从B上滑下时木板的长度L
地面粗糙 速度驱动型
物块有速度
现有一木板B质量为M=1kg，静置于粗糙水平面上，现有一质量m=2kg，可视为质点的物体A，以v0=6m/s，从木板左端滑上木板，木板与物体之间的动摩擦因数为μ1=0.2，木板与地面的动摩擦因素为μ2=0.1求A恰好不从B上滑下时木板的长度L
对A进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,物块A相对木板B向 (填“左”或“右”)运动,受到 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，摩擦力大小为 （用μ1、m、g表示），由牛顿第二定律可得
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ1、g表示），加速度方向
向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系= =
对B进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,木板B相对物块A向 (填“左”或“右”)运动,受到A给B的 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，fAB大小为 （用μ1、m、g表示）= （请计算出大小），地面能给B提供的最大静摩擦力f地B为 （用μ2、m、M、g表示）= （请计算出大小），比较两个摩擦力大小，判断B是否能相对地面运动。
若B能相对地面运动，A给B向 (填“左”或“右”)的大小为 （用μ1、m、g表示）的 (填“静”或“滑动”)摩擦力，地面给B向 (填“左”或“右”)的大小
为 （用μ2、m、M、g表示） (填“静”或“滑动”)摩擦力,，由此判断出B物体 (填“能”或“不能”)运动起来，由牛顿第二定律可得
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用μ1、μ2、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为 ，即 ，可得t =
A、B的位移关系为 ，即 ，可得L=
木板有速度 略
外力驱动模型
地面光滑 外力驱动型
力作用在物块上
力作用在木板上
地面粗糙 外力驱动型
力作用在物块上
如图甲所示，滑块与长木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态。作用于滑块的水平力F随时间t的变化图像如图乙所示。已知滑块质量m=2kg，木板质量M=1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，g取10 m/s2.（已知滑块在2.5s内没有滑离木板）
（1）在0~0.5s内，滑块和长木板之间的摩擦力大小是多少？
（2）在2.5s时，滑块和长木板的速度分别是多少？
若A、B恰好能以相同的加速度a一起向右加速运动
A、B恰好一起相对静止的运动，说明恰好没有发生相对滑动，此时A、B间的静摩擦力达到 ，大小为 （用μ1、m、g表示）
B物体对地发生相对滑动说明此时B受到地面给的摩擦力为 (填“静”或“滑动”)摩擦力，大小为 （用μ2、m、M、g表示）
隔离法：
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 B物体的牛顿第二定律表达式 B物体能获得的最大加速度
aMAX= (用μ1、μ2、m、M、g表示）。即被动物体决定共速的最大加速度！
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 。
整体法：对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得FMAX =
由此得出
AB两物体一起做匀加速直线运动的最大加速度aMAX
使AB两物体一起做匀加速直线运动的最大拉力FMAX
A、B分别以不同的加速度aA、aB向右做加速运动
B发生相对滑动说明此时A、B间的摩擦力大小f= （用μ1、m、g表示）
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 ，B物体的牛顿第二定律表达式
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用μ1、μ2、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 ，aA=
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ1、g表示），加速度方向
向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为
A、B的位移关系为
根据以上分析，求解例题3
力作用在木板上
如图甲所示，水平地面上放有一质量M=2kg的长木板B，其右端放有质量m=2kg的小物块，小物块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.3，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。现对长木板施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示。已知小物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）t=2s时小物块和长木板的速度大小分别为多少；
（2）0~4s内小物块和长木板的位移大小分别为多少；
A、B恰好能以相同的加速度a一起向右加速运动
A、B恰好没有发生相对滑动说明此时A、B间的静摩擦力达到 ，大小为 （用μ1、m、g表示）
B物体对地发生相对滑动说明此时B受到地面给的摩擦力为 (填“静”或“滑动”)摩擦力，大小为 （用μ2、m、M、g表示）
隔离法：
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 。A物体能获得的最大加速度
aMAX= (用μ1、μ2、m、M、g表示）。即被动物体决定最大加速度！
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 B物体的牛顿第二定律表达式
整体法：对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得FMAX =
由此得出
AB两物体一起做匀加速直线运动的最大加速度aMAX
使AB两物体一起做匀加速直线运动的最大拉力FMAX
A、B分别以不同的加速度aA、aB向右做加速运动
A、B发生相对滑动说明此时A、B间的摩擦力大小f= （用μ1、m、g表示）
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 。A物体的加速度aA 。
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ1、g表示），加速度方向
向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系= =
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 ，B物体的牛顿第二定律表达式 ，B物体的加速度
aB= (用μ1、μ2、m、M、g表示）。
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用μ1、μ2、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为
A、B的位移关系为
根据以上分析，求解例题4
速度驱动型
地面光滑 速度驱动型
物块有速度
现有一木板B质量为M=1kg，静置于光滑水平面上，现有一质量m=2kg，可视为质点的物体A，以v0=6m/s，从木板左端滑上木板，木板与物体之间的动摩擦因数为μ=0.2，求A恰好不从B上滑下时木板的长度L
对A进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,物块A相对木板B向 (填“左”或“右”)运动,受到 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，摩擦力大小为 （用 μ、m、g表示），由牛顿第二定律可得
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系 = =
对B进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,木板B相对物块A向 (填“左”或“右”)运动,受到 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，摩擦力大小为 （用 μ、m、g表示），由牛顿第二定律可得
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用 μ、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为 ，即 ，可得t =
A、B的位移关系为 ，即 ，可得L=
木板有速度
现有一木板B质量为M=1kg，静置于光滑水平面上，现有一质量m=2kg，可视为质点的物体A，以v0=6m/s，从木板左端滑上木板，木板与物体之间的动摩擦因数为μ=0.2，求A恰好不从B上滑下时木板的长度L
地面粗糙 速度驱动型
物块有速度
现有一木板B质量为M=1kg，静置于粗糙水平面上，现有一质量m=2kg，可视为质点的物体A，以v0=6m/s，从木板左端滑上木板，木板与物体之间的动摩擦因数为μ1=0.2，木板与地面的动摩擦因素为μ2=0.1求A恰好不从B上滑下时木板的长度L
对A进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,物块A相对木板B向 (填“左”或“右”)运动,受到 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，摩擦力大小为 （用μ1、m、g表示），由牛顿第二定律可得
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ1、g表示），加速度方向
向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系= =
对B进行受力分析：物块A刚滑上木板B的最初一段时间内,木板B相对物块A向 (填“左”或“右”)运动,受到A给B的 (填“静”或“滑动”)摩擦力,方向向 (填“左”或“右”)，fAB大小为 （用μ1、m、g表示）= （请计算出大小），地面能给B提供的最大静摩擦力f地B为 （用μ2、m、M、g表示）= （请计算出大小），比较两个摩擦力大小，判断B是否能相对地面运动。
若B能相对地面运动，A给B向 (填“左”或“右”)的大小为 （用μ1、m、g表示）的 (填“静”或“滑动”)摩擦力，地面给B向 (填“左”或“右”)的大小
为 （用μ2、m、M、g表示） (填“静”或“滑动”)摩擦力,，由此判断出B物体 (填“能”或“不能”)运动起来，由牛顿第二定律可得
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用μ1、μ2、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为 ，即 ，可得t =
A、B的位移关系为 ，即 ，可得L=
木板有速度 略
外力驱动模型
地面光滑 外力驱动型
力作用在物块上
力作用在木板上
地面粗糙 外力驱动型
力作用在物块上
如图甲所示，滑块与长木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态。作用于滑块的水平力F随时间t的变化图像如图乙所示。已知滑块质量m=2kg，木板质量M=1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，g取10 m/s2.（已知滑块在2.5s内没有滑离木板）
（1）在0~0.5s内，滑块和长木板之间的摩擦力大小是多少？
（2）在2.5s时，滑块和长木板的速度分别是多少？
若A、B恰好能以相同的加速度a一起向右加速运动
A、B恰好一起相对静止的运动，说明恰好没有发生相对滑动，此时A、B间的静摩擦力达到 ，大小为 （用μ1、m、g表示）
B物体对地发生相对滑动说明此时B受到地面给的摩擦力为 (填“静”或“滑动”)摩擦力，大小为 （用μ2、m、M、g表示）
隔离法：
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 B物体的牛顿第二定律表达式 B物体能获得的最大加速度
aMAX= (用μ1、μ2、m、M、g表示）。即被动物体决定共速的最大加速度！
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 。
整体法：对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得FMAX =
由此得出
AB两物体一起做匀加速直线运动的最大加速度aMAX
使AB两物体一起做匀加速直线运动的最大拉力FMAX
A、B分别以不同的加速度aA、aB向右做加速运动
B发生相对滑动说明此时A、B间的摩擦力大小f= （用μ1、m、g表示）
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 ，B物体的牛顿第二定律表达式
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用μ1、μ2、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 ，aA=
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ1、g表示），加速度方向
向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为
A、B的位移关系为
根据以上分析，求解例题3
力作用在木板上
如图甲所示，水平地面上放有一质量M=2kg的长木板B，其右端放有质量m=2kg的小物块，小物块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.3，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。现对长木板施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示。已知小物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）t=2s时小物块和长木板的速度大小分别为多少；
（2）0~4s内小物块和长木板的位移大小分别为多少；
A、B恰好能以相同的加速度a一起向右加速运动
A、B恰好没有发生相对滑动说明此时A、B间的静摩擦力达到 ，大小为 （用μ1、m、g表示）
B物体对地发生相对滑动说明此时B受到地面给的摩擦力为 (填“静”或“滑动”)摩擦力，大小为 （用μ2、m、M、g表示）
隔离法：
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 。A物体能获得的最大加速度
aMAX= (用μ1、μ2、m、M、g表示）。即被动物体决定最大加速度！
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 B物体的牛顿第二定律表达式
整体法：对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得FMAX =
由此得出
AB两物体一起做匀加速直线运动的最大加速度aMAX
使AB两物体一起做匀加速直线运动的最大拉力FMAX
A、B分别以不同的加速度aA、aB向右做加速运动
A、B发生相对滑动说明此时A、B间的摩擦力大小f= （用μ1、m、g表示）
隔离A受力分析：A受到B给的摩擦力大小fAB= ，A所受的合力为 ，A物体的牛顿第二定律表达式 。A物体的加速度aA 。
对A进行运动分析：物块A的加速度大小为 ，（用μ1、g表示），加速度方向
向 (填“左”或“右”)，物块A向 (填“左”或“右”)做 运动。
A的速度-时间关系= =
A的位移-时间关系= =
隔离B受力分析：B受到A给的摩擦力大小fBA= （用μ1、m、g表示），B受到地面给的摩擦力大小f地B= （用μ2、m、M、g表示），B物体所受合力为 ，B物体的牛顿第二定律表达式 ，B物体的加速度
aB= (用μ1、μ2、m、M、g表示）。
对B进行运动分析：物块B的加速度大小为 ，（用μ1、μ2、m、M、g表示），加速度方向向 (填“左”或“右”)，物块B向 (填“左”或“右”)做 运动。
B的速度-时间关系= =
B的位移-时间关系= =
请根据下图分析，若A恰好不从B上滑下，说明A滑到B最右端时
A、B的速度关系为
A、B的位移关系为
根据以上分析，求解例题4